第27版:能建动态

中国能源报 2020年08月17日 星期一

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“沙漠玫瑰”绽放波斯湾

■特约通讯员 温晖 赵航 黄慧 《 中国能源报 》( 2020年08月17日   第 27 版)

  迪拜哈斯彦电站全景。
  浙江火电/供图

  在距阿联酋首都阿布扎比123公里外波斯湾沿岸的广袤沙漠中,由中国能建东北院设计,天津电建、浙江火电承建的阿联酋迪拜哈斯彦4台60万千瓦洁净燃煤电站项目(以下简称“哈斯彦项目”)接连实现重要节点目标,“沙漠玫瑰”绽放正当时。

  当地时间5月18日,1号机组一次并网成功;6月30日,1号机组实现天然气满负荷发电;7月2日,2号机组锅炉水压试验一次成功;7月19日,1号机组实现燃煤负荷发电,标志着哈斯彦电站成为世界首个实现双燃料满负荷供电的电站。

  首创“双燃料锅炉”

  双燃料满负荷发电的难点在于如何掌控两种燃料的炉膛尺寸、受热面积,为了解决难题,天津电建哈斯彦项目部锅炉专业经理雒晓刚和团队成员翻阅了大量资料,但国内锅炉设计多为单一燃料或双燃料掺烧,并无成熟的案例可供借鉴。

  “双燃料锅炉建设无先例可循,依靠自己探索固然充满挑战,但一想到‘业界首例’将由我们创造,项目团队就充满了干劲儿。”雒晓刚带领团队反复与业主、设计方探讨,钻研各国的相关技术,终于研究出双燃料“鸳鸯锅”锅炉——全三维建模,截面热负荷和受热面布置同时兼顾双燃料特性,应用多种高效空气减排技术,包括低氮燃烧、SCR脱硝、ESP静电除尘等技术,符合严格的环境排放标准。

  以打造业界标杆为目标的双燃料锅炉,在安装过程中也充满了巧思,传统的锅炉安装是先安装锅炉大板梁,再将受热面单件设备按照设计位置由上至下逐层安装。为适应双燃料锅炉的设计特点,项目副总工程师朱成强带领团队制定了新的安装方法——液压提升法,将液压提升装置布置在炉顶板梁生根梁预留孔处,将钢绞线一端连接至液压提升装置,再将另一端从预留孔处穿下,连接至锅炉0米板梁预留孔处,最后通过液压提升装置拉升钢绞线带动组件进行分步提升。

  “这种方法能够令顶板梁与次梁、吊挂梁形成完整的顶板组件,提高后期使用效率。”后续安装过程中,朱成强继续创新,使用“多段提升法”,逐段安装吊挂装置和受热面,使受热面设备组合最大化,增加了材料周转利用率,减轻了高空安装工作量,也降低了锅炉散件吊装的安全风险。

  实现“水火相容”

  燃烧器布置及燃烧调整是哈斯彦项目建设中的另一大难题,两种燃料与水的比重、火焰切圆尺寸及其中心高度、燃料燃烬高度、烟风调节等都必须经过精准测算。

  项目团队克服了沙漠地区高温、缺水等困难,通过反复计算、观测,制定出完整的燃烧器布置方案,确保受热面各部件壁温、出口汽温、主汽温度、再热器出口温度及压力、锅炉烟温及风温均达到设计要求。

  锅炉、燃烧器安装的问题解决了,如何维持锅炉长期稳定运行成了工程攻坚的重点。

  “燃煤易在燃烧器附近受热面、炉膛、水平烟道等部位结焦,天然气又极易在尾部烟道产生大量水蒸气,这些问题都影响着锅炉运行的稳定性。”项目锅炉主管刘少义解释道,“运行安全不容忽视,项目团队提前规划,采用了高效超超清洁锅炉,通过高效燃烧器及配风系统,让煤粉充分燃烬,并通过脱硝、除尘、脱硫系统充分消除烟气中的氮氧化物、灰尘、硫化物。”项目部的方案得到了实践的印证,不仅同时解决了两种燃料燃烧过程中的安全隐患,免除了满负荷发电的“后顾之忧”,还提升了能源利用效率,体现了项目的环保属性。

  彰显“中国元素”

  作为“一带一路”倡议下中东地区首个中资企业参与投资、建设和运营的电站项目,哈斯彦项目包含了众多“中国元素”,项目融资70%来自中国,施工全部由中国企业完成,方案70%由中国设计,装备70%由中国制造。

  中国设计“走出去”,贡献“中国智慧”。东北院哈斯彦项目设计团队按照最严格的生态环保及EHS体系进行设计、建设与管理,采用了全系统全车间数字化三维设计。

  “全三维设计能够提前模拟施工流程,大幅度提高施工精细化程度、工作效率以及施工灵活性、审查便利性。”东北院安全管理部主任袁泉介绍道,“做先行者就要勇于尝试,东北院打造了全新的设计流程,各专业直接在Diagrams平台上开展协同设计,极大提高了系统工艺流程设计的效率。”设计团队攻坚克难,终于完成了中东地区首个全数字化燃煤电厂三维设计,搭建起高端数字化电厂“样板间”,彰显出中国设计的强大实力。

  中国装备“走出去”,诠释“中国品质”。哈斯彦项目4台机组的钢结构全部由浙江火电所属华业钢构公司制作,包括锅炉、刚性梁、脱硫脱硝及电除尘钢结构,供货总量达4万吨。

  “项目部综合考虑迪拜高温、干旱、沙尘暴等自然条件对构件的影响,多次改进二次设计、工艺标准,为项目量身定制了最优技术方案。”华业钢构哈斯彦项目负责人蒋彦勋介绍道,“施工过程中,制作团队实行了构件二维码动态质量、进度管理,针对构件焊接难度大、防腐要求高、远洋运输等难点,对主构件焊接进行了专项攻关,取得了‘一种H型钢切割工装’和‘一种钢结构焊接装置’等9项国家级实用新型专利。”钢结构产品保质保量的及时供货,为哈斯彦项目各节点的顺利推进奠定了坚实基础。

  作为中东地区首个清洁燃煤电站,哈斯彦项目4台机组投运后可为迪拜提供约20%的电力能源,这朵由中国“养分”培育出的“沙漠玫瑰”,在汩汩电流的灌溉下悄然盛开。